(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を実装した基板と、
前記基板上に設けられた枠体であって、
前記基板上に前記発光素子を取り囲むように設けられ、内壁面の上端の高さ位置が前記発光素子の上面の高さ位置よりも高く設定され、前記内壁面が前記基板の上面に対してほぼ垂直に設けられた第１枠体部と、
平面視して前記第１枠体部の内壁面を囲むように設けられ、内周面が下端から上端に向かって外側に広がるように形成された第２枠体部と、を有する枠体と、
前記枠体上に支持されるとともに、前記基板と間を空けて対向配置される波長変換部と、
前記第１枠体部および前記第２枠体部で囲まれる領域であって、前記波長変換部の下面と間をあけて空気層を設けるようにして充填された封止樹脂と、
を備え、
前記第１枠体部は、前記波長変換部と対向する上面に微細な孔が多数形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置であって、
前記第１枠体部の内壁面は、平面視したときに円形状に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発光装置であって、
前記発光素子は、平面視したときに矩形状に形成されているとともに、
前記第１枠体部の内壁面は、平面視したときに矩形状に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置であって、
平面視したときに、前記発光素子の四隅が前記第１枠体部の内壁面の四隅と対応して設けられていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発光装置であって、
前記第２枠体部の内周面は、平面視したときに円形状に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発光装置であって、
前記第２枠体部の内周面の下端から前記第１枠体部の内壁面の上端までの長さは、前記発光素子の側面から前記第１枠体部の内壁面までの長さよりも長いことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の発光装置であって、
前記第１枠体部と第２枠体部とは、一体に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の発光装置であって、
前記基板および前記枠体の少なくとも一方は、多孔質材料からなることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発光装置であって、
前記枠体の前記第１枠体部内に１つの前記発光素子が配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の発光装置であって、
前記枠体は、断面視したときに前記枠体の外壁面の一部に、上方から下方に向かって内側に傾斜する傾斜面を有していることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を含む発光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子を含む光源を有している発光装置の開発が進められている。発光素子を有する発光装置は、消費電力または製品寿命に関して注目されている。この発光素子を有する発光装置は、例えば住宅用照明分野などにおいて、複数の色温度の光を選択的に放射する機能を求められている。【０００３】
なお、発光装置として、発光素子から発せられる光を反射させて、外部に取り出すものがある（例えば、特開２００７−２９４８６７号公報、特開２００８−２５１６８５号公報）。発光装置は、発光装置から取り出される光の発光効率の向上が求められている。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の一実施形態に係る発光装置は、発光素子を実装した基板と、基板上に設けられた枠体とを備えている。枠体は、基板上に発光素子を取り囲むように設けられ、内壁面の上端の高さ位置が発光素子の上面の高さ位置よりも高く設定され、内壁面が基板の上面に対してほぼ垂直に設けられた第１枠体部と、平面視して第１枠体部の内壁面を囲むように設けられ、内周面が下端から上端に向かって外側に広がるように形成された第２枠体部と、を有している。さらに、発光装置は、枠体上に支持されるとともに、基板と間を空けて対向配置される波長変換部と、第１枠体部および第２枠体部で囲まれる領域であって、波長変換部の下面と間をあけて空気層を設けるようにして充填された封止樹脂とを備えている。第１枠体部は、波長変換部と対向する上面に微細な孔が多数形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本実施形態に係る発光装置の概観を示す断面斜視図である。
【図２】本実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図３】本実施形態に係る発光装置の断面図であって、部分拡大図である。
【図４】図２に示す発光装置の平面図である。
【図５】発光素子から発せられる光が反射面にて反射している状態を示す発光装置の断面図である。
【図６】一変形例に係る発光装置の断面図である。
【図７】図６に示す発光装置の平面図である。
【図８】一変形例に係る発光装置の断面図である。
【図９】図８に示す発光装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる発光装置の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されないものである。
【０００７】
＜光電装置の構成＞
本実施形態に係る発光装置１は、基板２と、基板２上に設けられる発光素子３と、基板２上に設けられ、発光素子３を取り囲む枠体４と、枠体４上に支持されるとともに、発光素子３と間を空けて対向する波長変換部５と、含んでいる。なお、発光素子３は、例えば、発光ダイオードであって、半導体を用いたｐｎ接合中の電子と正孔とが再結合することによって、外部に向かって光を放出する。
【０００８】
基板２は、発光素子３が実装される実装領域Ｒを有している。基板２は、絶縁性の基板であって、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムなどの多孔質材料からなる。基板２が多孔質材料からなるため、基板２の表面は微細な孔が多数形成される。そして、発光素子３から発せられる光が、基板２の表面にて照射されて乱反射する。そして、発光素子３が発する光を乱反射によって多方向に放射し、発光素子３から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
【０００９】
また、基板２は、アルミナ、ムライトまたはガラスセラミックスなどのセラミック材料、あるいはこれらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料から構成することができる。また、基板２は、金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂を用いることができる。
【００１０】
また、基板２は、基板２の内外を電気的に導通する配線導体が形成されている。配線導体は、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅などの導電材料からなる。配線導体は、例えばタングステンなどの粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板２の上面に所定パターンで印刷することにより得られる。なお、基板２の内外に露出する配線導体の表面には、酸化防止のためにニッケルまたは金などの鍍金層が被着されている。
【００１１】
発光素子３は、基板２上であって実装領域Ｒに実装される。具体的には、発光素子３は、基板２上に形成される配線導体上に、例えば半田または接着剤を介して電気的に接続される。
【００１２】
発光素子３は、実装基板と、実装基板上に形成される光半導体層とを有している。実装基板は、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法等の化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能なものであればよい。実装基板に用いられる材料としては、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウムなどを用いることができる。なお、実装基板の厚みは、例えば１００μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００１３】
光半導体層は、実装基板上に形成される第１半導体層と、第１半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２半導体層と、から構成されている。
【００１４】
第１半導体層、発光層および第２半導体層は、例えば、III族窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素等のIII−Ｖ族半導体、或いは、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウム等のIII族窒化物半導体などを用いることができる。なお、第１半導体層の厚みは、例えば１μｍ以上５μｍ以下である。発光層の厚みは、例えば２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。第２半導体層の厚みは、例えば５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。また、このように構成された発光素子３では、例えば３７０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長範囲の励起光を発する素子を用いることができる。
【００１５】
図５は、発光素子３から発せられる励起光が第１枠体部４ａの内壁面にて反射している状態を示す発光装置３の断面図である。また、図５は、波長変換部５および封止樹脂６を取り除いた状態を示している。なお、図５の矢印は、後述する多くの光の進行方向を示したものである。
【００１６】
枠体４は、基板２上に例えば半田または接着剤を介して接続される。枠体４は、第１枠体部４ａと、第１枠体部４ａに設けられる第２枠体部４ｂとからなる。また、枠体４の内壁面とは、第１枠体部４ａの内壁面と第２枠体部４ｂの内周面からなる。また、枠体４の外壁面とは、第１枠体部４ａの外壁面と第２枠体部４ｂの外壁面からなる。
【００１７】
第１枠体４ａおよび第２枠体４ｂは、同一組成のセラミック材料であって、例えば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムまたは酸化イットリウムなどの多孔質材料からなる。枠体４は、基板２と同様に多孔質材料からなり、枠体４の表面は微細な孔が多数形成される。そして、発光素子３から発せられる光が、枠体４の内壁面にて乱反射する。そして、発光素子３から発せられる光が特定箇所に集中するのを抑制することができる。
【００１８】
第１枠体部４ａは、発光素子３と間を空けて、発光素子３の周りを取り囲むように形成されている。第１枠体部４ａの内壁面は、平面視したときに円形状に形成されている。そして、第１枠体部４ａの内壁面が、発光素子３から発せられる励起光の反射面として機能する。枠体４の第１枠体部４ａ内には、１つの発光素子３が配置されている。第１枠体部４ａの内壁面を平面視したときに円形状に設定し、その中心に１つの発光素子３を配置したことで、１つの発光素子３の発する平面方向の光の多くを万遍なく円形状の第１枠体部４ａの内壁面で反射することができる。
【００１９】
仮に、複数個の発光素子３を枠体４の第１枠体部４ａ内に配置するとすれば、第１枠体部４ａ内で囲まれる領域にて発生する光が多くなる。そして、第１枠体部４ａ内に複数個の発光素子３を配置するため、１つの発光素子３と第１枠体部４ａの内壁面との間の距離に偏りができてしまう。そのため、第１枠体部４ａの内壁面にて反射されて波長変換部５に向かって進行する光よりも、第１枠体部４ａの内壁面にて反射されずに第１枠体部４ａ内から波長変換部５に向かって進行する光が多くなる。さらには、発光素子３による光吸収が増加することとなり、発光素子３からの光は効率よく第１枠体部４ａの内壁面で反射されなくにくくなる。
【００２０】
図５に示すように、第１枠体部４ａは、基板２上に発光素子３を取り囲むように設けられ、内壁面の上端の高さ位置が発光素子３の上面の高さ位置よりも高く設定されている。そして、第１枠体部４ａの内壁面の上端の高さ位置が発光素子３の上面の高さ位置よりも高く設定されることで、発光素子３が上方に向かって発する励起光を第１枠体部４ａの内壁面にて乱反射させることができ、励起光の進行する方向を拡散させることができる。その結果、発光素子が発する励起光が、波長変換部５の下面全面に向かって照射される。
【００２１】
また、図３に示すように、断面視したときの発光素子３の中心位置から第１枠体部４ａの内壁面までの長さをａとする。また、発光素子３の下面の高さ位置Ｐ１と第１枠体部４ａの内壁面の上端の高さ位置Ｐ２との間の長さをｂとする。
【００２２】
そして、発光素子３の配向分布における半値角をθとし、発光素子３の配光分布における光度のピーク値の９０％となる角度をβとする場合、ａtanθ≦ｂ≦ａtanβの条件が成り立つように、長さａ、ｂを設定する。ここで、半値角は、発光素子３が光を発する点と、その発光素子３が発する光の配光分布における光度のピーク値が半分になる点とを結んでできる角度のことである。例えば、基板２上に実装された発光素子３の配光分布の相対強度におけるピーク値を１とする場合、発光素子３の配光分布の相対強度が５０％となる角度θは１０°となり、発光素子３の配光分布の相対強度が９０％となる角度βは５０°となる。
【００２３】
ｂ＜ａtanθの場合は、第１枠体部４ａの内壁面で反射される光が少なく、第１枠体部４ａの内壁面に光を照射して、乱反射させる光が少なくなる。また、ｂ＞ａtanβの場合は、第１枠体部４ａの内部に光が閉じ込められやすくなる。
【００２４】
そこで、発光素子と第１枠体部４ａとの関係を、ａtanθ≦ｂ≦ａtanβの条件がなりたつようにすることで、発光素子から側方に放射される光は第１枠体部４ａの内壁面で乱反射され、波長変換部５の下面全体にムラが抑制されて入射される。その結果、発光素子から側方に放射された光が、波長変換部５の外周部まで到達するとともに、波長変換部５全体で波長変換されることから、発光装置の光出力とともに発光効率が向上する。すなわち、波長変換部５全体を有効に波長変換部として利用できるという作用効果を奏する。なお、長さａは、例えば０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定されている。長さｂは、例えば０．０１ｍｍ以上１．２ｍｍ以下に設定されている。
【００２５】
また、第１枠体部４ａの内壁面は、基板２の上面に対して、ほぼ垂直に立ち上がるように設けられている。なお、ここでほぼ垂直とは、断面視したときに、基板２の上面に沿った平行線と、第１枠体部４ａの内壁面に沿った直線とのなす角が、８５°以上９５°以下となる状態をいう。
【００２６】
発光素子３の発する光は放射するが、第１枠体部４ａの内壁面を基板２の上面に対して傾斜しないようにほぼ垂直にすることで、発光素子３の発する光を第１枠体部４ａで囲まれる領域内で集めて、第１枠体部４ａで囲まれる領域から第２枠体部４ｂで囲まれる領域に進行するときに、光を急に広がるように調整することができる。仮に、第１枠体部４ａの内壁面を基板２の上面に対してほぼ垂直に形成せず、大きく傾斜するようにした場合は、第１枠体部４ａで囲まれる領域内に光を集めることが困難となる。そして、発光素子３の発する光の進行方向を調整することが難しく、波長変換部５に照射する光が偏ってしまう。
【００２７】
第２枠体部４ｂは、第１枠体部４ａ上に設けられ、内周面が下端から上端に向かうに従い外方に向かって広がるように形成され、内周面の下端が第１枠体部４ａの内壁面よりも外方に位置するように配置されている。第２枠体部４ｂの内周面は、平面視したときに円形状に形成されている。第２枠体部４ｂの内周面が平面視したときに円形状に形成されていることにより、枠体４の中心に配置された発光素子３からの光を第２枠体部４ｂの円形状の内周面にて反射することができ、波長変換部５の下面全面に万遍なく照射することができる。
【００２８】
第２枠体部４ｂの内周面の下端から第１枠体部４ａの内周面の上端までの長さｃは、発光素子３の中心位置から第１枠体部４ａの内壁面までの長さａよりも長く設定されている。第２枠体部４ｂの内周面の下端から第１枠体部４ａの内壁面の上端までの長さｃが、発光素子３の側面から第１枠体部４ａの内壁面までの長さａよりも長く設定されることで、波長変換部５で全反射した励起光を、第１枠体部４ａの上面で再度乱反射して、波長変換部５に向かって進行させることができる。その結果、波長変換部５にて全反射した励起光が、第１枠体部４ａの上面で再度乱反射して、波長変換部５の下面全体に向かって照射される。
【００２９】
また、第２枠体部４ｂの傾斜する内周面は、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀などから成る金属層と、金属層を被覆するニッケルまたは金などから成る鍍金金属層を形成してもよい。この鍍金金属層は、発光素子３の発する光を反射分散させる機能を有する。なお、第２枠体部４ｂの内周面の傾斜角度は、基板２の上面に対して例えば５５°以上７０°以下の角度に設定されている。
【００３０】
また、第２枠体部４ｂの上端内側には段差ＢＵが設けられている。段差ＢＵは、波長変換部５を支持するためのものである。段差ＢＵは、第２枠体部４ｂの上部の一部を内側に向けて切り欠いたものであって、波長変換部５の端部を支持することができる。
【００３１】
第１枠体部４ａおよび第２枠体部４ｂで囲まれる領域には、封止樹脂６が充填されている。封止樹脂６は、発光素子３を封止するとともに、発光素子３から発せられる光が透過する機能を備えている。封止樹脂６は、第１枠体部４ａおよび第２枠体部４ｂの内方に発光素子３を収容した状態で、第１枠体部４ａおよび第２枠体部４ｂで囲まれる領域であって、段差ＢＵの高さ位置よりも低い位置まで充填される。封止樹脂６は、第１枠体部４ａの上面より高く、段差ＢＵの高さ位置よりも低い位置まで充填される。この結果、発光素子３から放射される光は、封止樹脂６と空気層との屈折率の差に起因した全反射によって第１枠体部４ａの内側に閉じ込められ、発光素子３や第１枠体部４ａの内周面によって吸収されることが抑制され、発光装置３の発光効率が向上する。なお、封止樹脂６は、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などの透光性の絶縁樹脂が用いられる。
【００３２】
波長変換部５は、第２枠体部４ｂの段差ＢＵ上に支持されるとともに、発光素子３と間を空けて対向するように設けられる。つまり、波長変換部５は、発光素子３を封止する封止樹脂６との間に空隙を介して第２枠体部４ｂ上に設けられる。
【００３３】
また、封止樹脂６の上面と、波長変換部５の下面とが平行に設定されている。その結果、発光素子３から放射される光は、封止樹脂６と空気層との界面で偏りなく屈折もしくは反射されて波長変換部５に入射されることから、波長変換部５で一様に波長変換されることによって波長変換効率が向上するとともに、波長変換部５から放射される光の色ムラが抑制される。
【００３４】
また、発光素子３の上面と波長変換部５の下面とが平行に設定されている。両面が平行に設定されていることから、発光素子３の発する光が波長変換部５に入射されやすく、波長変換効率が向上し、発光輝度を向上させることができる。
【００３５】
さらに、発光素子３の上面、波長変換部５の下面および第１枠体部４ａの上面が平行に設定されている。その結果、発光素子３の発する光が波長変換部５に入射しやすく、さらに、反射された光についても第１枠体部４ａの上面にて効率良く反射させることができ、外部に取り出される光の発光輝度を向上させることができる。また、第１枠体部４ａの上面が拡散面に設定されている。第１枠体部４ａの上面が光を反射しやすい構造とすることで、発光輝度をさらに向上させることができる。
【００３６】
波長変換部５は、接着部７を介して第２枠体４部ｂに接合されている。接着部７は、波長変換部５の下面の端部から波長変換部５の側面、さらに波長変換部５の上面の端部にかけて被着している。
【００３７】
接着部７は、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコーン樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。また、接着部７は、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂またはポリフェニレンエーテル樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することができる。
【００３８】
接着部７の材料は、第２枠体部４ｂの熱膨張率と波長変換部５の熱膨張率との間の大きさの熱膨張率の材料とする。接着部７の材料として、このような材料を選択することで、第２枠体部４ｂと波長変換部５とが熱膨張するときに、両者の熱膨張率の差に起因して、両者が剥離しようとするのを抑制することができ、両者を良好に繋ぎ止めることができる。
【００３９】
接着部７が、波長変換部５の下面の端部にまで被着することで、接着部７が被着する面積を大きくし、第２枠体部４ｂと波長変換部５とを強固に接続することができる。その結果、第２枠体部４ｂと波長変換部５の接続強度を向上させることができ、波長変換部５の撓みが抑制される。そして、発光素子３と波長変換部５との間の光学距離が変動するのを効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、波長変換部５の端部は、第２枠体部４ｂの段差ＢＵ上に位置しており、第２枠体部４ｂによって波長変換部５の端部側面が囲まれている。そのため、発光素子３から波長変換部５の内部に進入した光が、波長変換部５の内部で端部にまで達することがある。その波長変換部５の端部から第２枠体部４ｂに向かって進行する光を第２枠体部４ｂにて反射することで、反射された光を再び波長変換部５内に戻すことができる。その結果、波長変換部５内に再び戻った光によって蛍光体が励起され、発光装置１の光出力を向上させることができる。
【００４１】
波長変換部５は、発光素子３から発せられる励起光が内部に入射して、内部に含有される蛍光体が励起されて、光を発するものである。ここで、波長変換部５には、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などから成り、その樹脂中に、例えば４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の蛍光を発する青色蛍光体、例えば５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の蛍光を発する緑色蛍光体、例えば５４０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の蛍光を発する黄色蛍光体、例えば５９０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の蛍光を発する赤色蛍光体が含有されている。なお、蛍光体は、波長変換部５中に均一に分散している。なお、波長変換部５の厚みは、例えば０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。
【００４２】
また、波長変換部５の厚みは一定に設定されている。なお、波長変換部５の厚みは、例えば０．７ｍｍ以上３ｍｍ以下に設定されている。ここで、厚みが一定とは、厚みの誤差が０．１ｍｍ以下のものを含む。波長変換部５の厚みを一定にすることにより、波長変換部５にて励起される光の量を一様になるように調整することができ、波長変換部５における輝度ムラを抑制することができる。
【００４３】
本実施形態によれば、発光素子３が発する励起光が、波長変換部５の下面全体に向かって照射されることで、波長変換部５の波長変換効率が向上し、発光装置１の発光効率を向上させることができる。また、波長変換部５にて全反射した励起光を、第１枠体部４ａの上面で再度乱反射させて、波長変換部５の下面全体に照射させることができ、波長変換部５の波長変換効率が向上し、発光装置１の発光効率を向上させることができる。
【００４４】
また、波長変換部５の下面全体に励起光を照射させることができ、波長変換部５内で蛍光体を励起する量を、平面視して波長変換部５の全面で略均一になるように調整することができる。その結果、波長変換部５から取り出される光の均一性を向上させることができる。
【００４５】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４６】
図６は、一変形例に係る発光装置１の断面図である。図７は、図６に示す発光装置１の平面図である。なお、図６は、図７に示す一つの発光素子の断面箇所を示している。
【００４７】
上述した実施形態では、基板２上に発光素子３を一つ配置したが、基板２上に複数の発光素子３を設けても良い。例えば、図６に示すように、基板２上に発光素子３を三つ配置しても構わない。
【００４８】
図７に示すように、基板２上に設けられる枠体４は、複数の実装領域Ｒが設けられ、各実装領域Ｒに発光素子３がそれぞれ実装されている。そして、各発光素子３を取り囲む枠体４の一部である第１枠体部４ａの内壁面は、その内壁面の上端の高さ位置が発光素子３の上面の高さ位置よりも高く設定されている。さらに、枠体４の一部である第２枠体部４ｂが、第１枠体部４ａ上に設けられ、第２枠体部４ｂの内周面が下端から上端に従い外方に向かって広がるように形成されている。さらにまた、第２枠体部４ｂは、その内周面の下端が第１枠体部４ａの内壁面よりも外方に位置するように配置されている。
【００４９】
図７に示すように、複数の発光素子３のそれぞれが、限られた空間で取り囲まれることで、発光素子３から放射される励起光は、その強度分布が広げられ、波長変換部５の下面全体にわたって照射される。そして、平面透視して発光素子３を波長変換部５の中心からずらして配置することで、波長変換部５の下面全面に効果的に照射させることができ、波長変換部５の波長変換効率を向上させることによって、発光効率を向上させることができる。
【００５０】
図８は、一変形例に係る発光装置１の断面図である。図９は、図８に示す発光装置１の平面図である。上述した実施形態では、枠体４の外壁面の全面が、基板２の上面に対して、ほぼ垂直に立ち上がるように設けられているが、これに限られない。例えば、図８に示すように、枠体４は、断面視したときに枠体４の外壁面の一部に、上方から下方に向かって内側に傾斜する傾斜面ＩＳを有していてもよい。
【００５１】
枠体４の外壁面の一部に傾斜面ＩＳを設けることで、例えば、枠体４が発光素子３の光が透過する酸化アルミニウムなどの透過性を有する部材から成る場合、枠体２を透過した発光素子３からの光が傾斜面ＩＳで波長変換部５の方向に反射される。これらの反射された発光素子からの光は、枠体４を透過して波長変換部５に入射されるとともに波長変換され、発光装置１の光出力が向上するという作用効果を奏する。なお、傾斜面ＩＳは、基板２の上面に対して、例えば１０°以上８０°以下の角度に設定されている。
【００５２】
また、上述した実施形態では、枠体４の第１枠体部４ａの内壁面は、平面視したときに円形状に形成されていたが、これに限られない。例えば、図９に示すように、第１枠体部４ａの内壁面は、平面視したときに矩形状に形成されていてもよい。また、発光素子３は、平面視したときに矩形状に形成されている。そして、平面視したときに、発光素子３の四隅が第１枠体部４ａの内壁面の四隅と対応するように配置されている。
【００５３】
発光素子３は、平面視したときに矩形状であるため、発光素子３の側面との距離が一定になる箇所が最も多くなるのは、第１枠体部４ａの内壁面の形状が、平面視したときに矩形状にしたときである。そして、発光素子３の四隅が第１枠体部４ａの内壁面の四隅と対応するように配置することで、発光素子３の側面と対向する第１枠体部４ａの内壁面との間の距離が一定になる箇所を多くすることができ、発光素子３の発する光のうち平面方向に進行する光の多くを第１枠体部４ａの内壁面で反射することができる。その結果、第１枠体部４ａの内壁面にて反射した光は、波長変換部５の下面全面に万遍なく照射することができ、光の変換効率を向上させることができる。
【００５４】
また、第１枠体部４ａの内壁面の形状を平面視したときに矩形状にし、第２枠体部４ｂの内周面の形状を平面視ときに円形状にすることで、発光素子３から放射され第１枠体部４ａの内壁面で反射される光は、それぞれ同じ伝搬距離かつ波長変換部５の下面全面に万遍なく照射される。さらに、波長変換部５の下面で反射されて第２枠体４ｂに到達する光は、円形状に形成された第２枠体部４ｂの内周面で、発光素子３の光軸に対して回転軸対称で放射状に反射され波長変換部５に一様に入射される。その結果、発光素子３からの光は、一様に波長変換部５に入射されて波長変換部５の変換効率が向上するとともに、発光装置１の光出力を向上させることができる。
【００５５】
＜発光装置の製造方法＞
ここで、図１または図２に示す発光装置の製造方法を説明する。
【００５６】
まず、基板２および枠体４を準備する。基板２および枠体４が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウムの原料粉末に、有機バインダー、可塑剤または溶剤などを添加混合して混合物を得る。
【００５７】
そして、基板２および枠体４の型枠内に、混合物を充填して乾燥させた後、焼結前の基板２および枠体４を取り出す。
【００５８】
次に、タングステンまたはモリブデンなどの高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤または溶剤などを添加混合して金属ペーストを得る。そして、基板２となるセラミックグリーンシートに金属ペーストを所定パターンで印刷して焼成し、配線パターンを形成する。また、枠体４は、セラミック粉末とバインダーを混合した混合物を型枠内に充填して焼結し、作製される。
【００５９】
次に、基板２上の配線パターンに発光素子３を実装した後、発光素子３を取り囲むように枠体４を基板上に接着剤を介して接着する。
【００６０】
そして、枠体４で囲まれた領域に、例えばシリコーン樹脂を充填して、シリコーン樹脂を硬化させることで、封止樹脂６を形成する。
【００６１】
次に、波長変換部５を準備する。波長変換部５は、未硬化の樹脂に蛍光体を混合して、例えば、ドクターブレード法、ダイコーター法、押し出し法、スピンコート法またはディップ法などのシート成形技術を用いて、作製することができる。例えば、波長変換部５は、未硬化の波長変換部５を型枠に充填し、硬化して取り出すことによって、得ることが出来る。
【００６２】
そして、準備した波長変換部５を枠体４の段差ＢＵ上に、例えば樹脂からなる接着部７を介して接着することで、発光装置１を作製することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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